单片机模拟输出PPM信号

PPM信号就是将多个PWM信号放在一起传输，一个PPM的周期为20ms,其中一个通道信号的范围为1~2ms,所以一个PPM信号，最多可以传输10个通道的PWM信号。

PPM信号以0.5ms的低电平信号代表一个通道的起始信号，其后的高电平信号，范围在0.5~1.5ms,代表该通道的PWM占空比。

占空比为0，高电平0.5ms
占空比50%，高电平信号1ms
占空比100%，占空比1.5ms

在所有的通道信号结束之后，用一个0.5ms的低电平信号，代表结束。此时，时间未满20ms的，剩下时间用高电平填充。

明白了原理，我们就思考一下，用单片机怎么模拟输出？

首先采用定时器，在定时中断时去改变PPM输出引脚的电平状态。且在中断发生时，改变定时器的重装载值，也就是改变这个电平信号的持续时间。下面，我以GD32F130单片机来模拟输出四通道的PPM信号。

//定时器初始化与PPM输出引脚初始化
void ppm_init(void)
{GPIO_InitPara GPIO_InitStructure;TIMER_BaseInitPara TIMER_BaseInitParaStructure;NVIC_InitPara NVIC_InitStructure;RCC_AHBPeriphClock_Enable(RCC_AHBPERIPH_GPIOF,ENABLE);RCC_APB1PeriphClock_Enable(RCC_APB1PERIPH_TIMER2,ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = PPM_Out_Pin ;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_MODE_OUT;GPIO_InitStructure.GPIO_OType   = GPIO_OTYPE_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd    = GPIO_PUPD_NOPULL;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed   = GPIO_SPEED_50MHZ;GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure );TIMER_DeInit(TIMER2);TIMER_BaseInitParaStructure.TIMER_Prescaler = 72-1; /* 1MHz */TIMER_BaseInitParaStructure.TIMER_CounterMode = TIMER_COUNTER_UP;TIMER_BaseInitParaStructure.TIMER_Period = 500-1; /* 500*1MHz = 500us */TIMER_BaseInitParaStructure.TIMER_ClockDivision = TIMER_CDIV_DIV1;TIMER_BaseInit(TIMER2,&TIMER_BaseInitParaStructure); TIMER_ClearIntBitState(TIMER2,TIMER_INT_UPDATE);TIMER_INTConfig(TIMER2, TIMER_INT_UPDATE, ENABLE);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQ = TIMER2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQPreemptPriority = 6;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQSubPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQEnable = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);TIMER_Enable(TIMER2,ENABLE);PPM_Out_L//输出低电平}

GD32F130的定时器2时钟是72MHz的，所以将其72分频，获得1MHz的时钟，即每记一个数，就是1us。

TIMER_BaseInitParaStructure.TIMER_Prescaler = 72-1; /* 1MHz */

前面，我们说过，通道起始是一个0.5ms的低电平信号，所以，首先输出一个低电平，在定时500u中断发生后去改变它的状态。

下面是定时中断函数

//输出PPM信号
u8 ppm_count=1;  //步骤计数
u16 toal_time=0;//总的通道高电平时间
extern u16 ppm_data[4];//通道摇杆的AD采样数据
void TIM2_IRQHandler(void)
{float time;TIMER_ClearIntBitState(TIMER2,TIMER_INT_UPDATE);switch(ppm_count){case 1://第一通道开始  -----------------------------（1）PPM_Out_Htime=((float)ppm_data[0]/819.0)*200+499;//(通道高电平时间在500us~1500us）toal_time+=time;TIMER_SetAutoreload(TIMER2,(u32)time);ppm_count++;break;case 2://第一通道结束,开始0.5ms低电平---------------（2）PPM_Out_LTIMER_SetAutoreload(TIMER2,499);ppm_count++;break;case 3://第二通道开始------------------------------（3）PPM_Out_Htime=((float)ppm_data[1]/819.0)*200+499;toal_time+=time;TIMER_SetAutoreload(TIMER2,(u32)time);ppm_count++;break;case 4://第二通道结束,开始0.5ms低电平PPM_Out_LTIMER_SetAutoreload(TIMER2,499);ppm_count++;break;case 5://第三通道开始PPM_Out_Htime=((float)ppm_data[2]/819.0)*200+499;toal_time+=time;TIMER_SetAutoreload(TIMER2,(u32)time);ppm_count++;break;case 6://第三通道结束,开始0.5ms低电平PPM_Out_LTIMER_SetAutoreload(TIMER2,499);ppm_count++;break;case 7://第四通道开始PPM_Out_Htime=((float)ppm_data[3]/819.0)*200+499;toal_time+=time;TIMER_SetAutoreload(TIMER2,(u32)time);ppm_count++;break;case 8://第四通道结束,开始0.5ms低电平---------------（4）PPM_Out_LTIMER_SetAutoreload(TIMER2,499);ppm_count++;break;case 9://四路信号结束，20ms剩下的时间高电平----------（5）PPM_Out_Htime=17500-toal_time;TIMER_SetAutoreload(TIMER2,time);ppm_count++;break;case 10://重新开始---------------------------------（6）PPM_Out_LTIMER_SetAutoreload(TIMER2,499);toal_time=0;//通道高电平清零，重新开始ppm_count=1;}}

第一通道的起始信号0.5ms低电平结束，根据摇杆通道的AD采样值去计算第一通的高电平时间，GD32F130的ADC是12位的，若摇杆打到最高，采样值为4095，根据前面所说的PPM对应高电平应该为1.5ms,所以Time=（采样值/4095）*1000+499，程序里化简了。累加通道高电平时间，便于最后计算剩下的高电平时间。调用TIMER_SetAutoreload(TIMER2,(u32)time)改变定时器重装载值，步骤计数加一。
第一通道结束，开始0.5ms的第二通道起始信号
同1，计算通道二的高电平时间。
四个通道都结束了，以一个0.5ms的低电平时间结束。
计算剩下的高电平时间，因为一共四通道，所以四个0.5ms的通道起始信号，加上最后一个0.5ms的结束信号，20ms还剩下17.5ms,减去四个通道的高电平累加时间，就是最后的高电平时间
一个ppm信号结束了，重新开始下一个新的PPM信号。

以上仅为个人理解，实践使用该程序，可以玩凤凰模拟器。如有错误，请指正。

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